Die Holzverbundflachdecke in Kürze
In der von der Implenia AG, WaltGalmarini AG und ETH Zürich entwickelten Holzverbundflachdecke (HVFD) kommen Materialien zum Einsatz, deren Eigenschaften zusammen ein hoch leistungsfähiges Deckensystem bilden. Im Vergleich zu klassischen Betonflachdecken und Holzbau-Massiv- oder Verbundlösungen ermöglicht die Holzverbundflachdecke gleichwertiges Bauen bei deutlicher Reduktion der Umweltauswirkungen.
Die nachfolgende Grafik zeigt übersichtlich gängige Einsatzbereiche von Deckensystemen in Abhängigkeit von Deckenspannweite und Gebäudehöhe. Dieser Übersicht zugrunde liegt die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Varianten und teilweise deren technische Grenzen aufgrund von Brand-, Schallschutz- und Festigkeitsanforderungen. Das gelb hinterlegte Feld zeigt die Leistungsfähigkeit der HVFD.
Warum Holzverbundflachdecken?
Herkömmliche Betonflachdecken als statisch wirkende Platten erfüllen die Anforderungen an Schall- und Brandschutz sowie Flexibilität von Gebäuden bisher optimal. Beim Beton müssen zukünftig allerdings die Umweltauswirkungen der Zementherstellung stärker berücksichtigt und deshalb die Zementverschwendung minimiert werden. Die Holzverbundflachdecke macht das möglich.
Der Beton liefert den statischen Druckzone, die Masse und den Feuerwiderstand, das Holz bietet die statische Zugzone sowie gestalterische hochwertige Sichtoberfläche. Dazwischen befindet sich ein Füllmaterial je nach bauphysikalischen Anforderungen. Die tragenden Schichten werden durch vertikale Stahlrohre schubsteif verbunden.
Nachhaltigkeit
Der Rohbau von Gebäuden hat anteilsmässig den grössten ökologischen Fussabdruck und muss dementsprechend einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten. Da die HVFD ca. 35% leichter als eine herkömmliche Betondecke ist, kann Beton beim Fundament eingespart werden. Die Treibhausgasemissionen des Rohbaus können so mit dem Einsatz von HVFD bis zu 40% reduziert werden. Dank materialoptimierten Hybridkonstruktionen ist es möglich mit wenig Holz viel Zement zu vermeiden. Dies hat den grössten Hebel zur Erreichung der Netto-Null-Ziele.
Die Übersicht zeigt den Vergleich zwischen drei verschiedenen Tragwerkkonstruktionen und deren Einfluss auf die EBF, die Geschosshöhe und die Anzahl Geschosse. Die Hybrid Lösung (System Rocket) ist in Bezug auf Materialen insgesamt am meist effizient und nachhaltig.
Qualitätssicherung und Reduktion der Bauzeit durch Vorproduktion
Durch den Einsatz von HVFD kann schneller und effizienter gebaut werden, da die Decke vorproduziert wird. Insbesondere für urbane Ersatzneubauten führt eine Verkürzung der Bauzeit zu weniger Mietausfall. Der für Holzbau benötigte konsequente Witterungsschutz während der Montage wird als Chance genutzt: Die Gebäudehülle wird bereits parallel mit dem Rohbau montiert, wodurch der Ausbau um mehrere Geschosse früher startet.
Brandschutz und Sicherheit
Brandschutztechnisch sind Gebäude in der Schweiz in deren Höhe eingeteilt. Ab 30 m gilt ein Gebäude als ein Hochhaus. Bis zur Hochhausgrenze sind sichtbare Holztragwerke meistens einfach möglich. Decken mit brennbaren Anteilen im Tragwerk sind in der Schweiz auch bei Hochhäusern - mit dem Einsatz eines Sprinklers möglich. Sprinkler löschen Brände sehr früh am Ort des Ausbruchs und sind damit eine der effektivsten Methoden zur Bekämpfung von Feuer. Es bestehen die Varianten einer Integration der Leitungen in der Zwischenschicht wie auch in den nicht tragenden. Projektspezifische und risikobasierte Sicherheitskonzepte können so zu erhöhter Sicherheit bei optimierten Kosten führen.
Oberflächen und Gestaltungsmöglichkeiten
Des Weiteren bietet die Holzverbundflachdecke eine grosse Anzahl Gestaltungsmöglichkeiten in Bezug auf die Holzwerkstoffplatten:
